Сергей Николаевич Муромцев родился 14 (26) мая 1898 года селе Маккавеево Рязанской губернии.
Окончил 1-й Московский государственный университет в 1923. Работал научным сотрудником Бухарского тропического института с 1923 по 1925, затем Московского обалстного института инфекционных болезней с 1925 по 1927. Старший научный сотрудник специальной лаборатории Научно-исследовательского химического института Красной Армии с 1928 по 1934. Принимал непосредственное участие в организации Государственного института по контролю ветеринарных биопрепаратов с 1931 по 1932. Заведующий лабораторией микробиологии во ВНИИ экспериментальной ветеринарии с 1932 по 1938.
С 1937 по совместительству служил в органах государственной безопасности СССР , откуда был уволен по болезни в 1951.
Старший научный сотрудник ВАСХНИЛ с 1939 по 1956.
С 1956 возглавлял Научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии им. Н.Гамалеии.
Умер 14 декабря 1960 года. Похоронен в Москве на Новодевичьем кладбище рядом с сыном (участок № 8).
